Leistungsstarke HV-Batteriespeicher als Grundpfeiler der Energiewende

Batterie-Energie-Speicher-Systeme

Batterie-Energie-Speicher-Systeme (BESS) werden überall dort benötigt, wo in elektrischen Energiesystemen ein momentanes Ungleichgewicht zwischen erzeugter und verbrauchter elektrischer Leistung besteht. Sie speichern beispielsweise überschüssigen Strom aus Windparks oder Photovoltaikanlagen und geben ihn genau dann ab, wenn er benötigt wird. In Kombination mit Gas- oder Dampfturbinen bilden BESS hybride Kraftwerke, die den Verbrauch von fossilen Energieträgern reduzieren, indem sie temporär Energie aus dem Batteriespeicher bereitstellen. Somit tragen die Speicher bereits heute zur Stabilisierung der Netzfrequenz bei, optimieren Energieerzeugung sowie -verbrauch, und schützen als Notstromaggregate vor Ausfällen. In mobilen Anwendungen, beispielweise in Zügen oder Schiffen, kommen BESS zudem zunehmend autark oder in Kombination mit anderen Energiequellen im Antrieb zum Einsatz.

BESS bestehen meist aus mehreren zehntausend Batteriezellen, die über drei Integrationsebenen zusammengeschaltet sind. Dieser Aufbau und bestehende Normen bringen zwei Herausforderungen mit sich: Zum einen ist die Gesamtspannung der Systeme (meist weniger als 1.000 Volt) im Vergleich zu den großen gespeicherten Energiemengen (1 bis 2 Megawattstunden) gering, was hohe Stromleitungsverluste zur Folge hat. Zum anderen ist das System aufgrund der Vielzahl der verwendeten Einzelzellen fehleranfällig und erfordert einen entsprechenden Wartungsaufwand.